[发明专利]基于PWM+双移相控制的三端口储能变换器在不同占空比下回流功率为零的参数优化方法

说明书

本发明属于电力电子变换器技术领域，具体涉及一种基于PWM+双移相控制的三端口储能变换器在不同占空比下回流功率为零的参数优化方法，该参数优化方法主要内容是：针对变换器原边占空比Dsubgt;1/subgt;，副边占空比Dsubgt;2/subgt;在不同的范围条件下，根据端口2光伏板的最大功率值Psubgt;pmax/subgt;设置负载端口3的额定功率Psubgt;n/subgt;＝Psubgt;pmax/subgt;；在回流功率为零的区域内选择一个合适的原边占空比Dsubgt;1/subgt;，副边占空比Dsubgt;2/subgt;；根据端口2光伏板最大功率时的光伏电压Vsubgt;p/subgt;设置端口1的直流母线电压Vsubgt;b/subgt;；然后判定移相角Φ是否处于回流功率为零的区域，当其处于区域内时参数设置合理，变换器在该工作模式下回流功率为零；本发明通过两个移相角的优化组合来改进变换器的控制过程，可优化自由度高，提高了变换器的效率。

技术领域

本发明属于新能源发电和混合储能技术领域中的电力电子变换器技术领域，具体涉及一种基于PWM+双移相控制的三端口储能变换器在不同占空比下回流功率为零的参数优化方法。

背景技术

目前“光储直柔”是实现零碳最重要的方式。特别是随着农村的电气化程度大大提高，在农村建立光伏，储能一体化的“光储直柔”系统，可以作为局部实现零碳的试点目标。部分隔离型双有源桥三端口储能变换器，直流-直流变换器，具有可实现软开关、能量双向流动、功率器件复用、较高的功率密度等优点，其输入端口与输出端口之间具有电气隔离，安全系数高。是实现“光储直柔”最重要的部分之一。

目前此变换器普遍采用PWM+双移相的控制方法，可优化自由度高，但是，由于回流功率的存在，会使得峰值电流变大，开关损耗增加，以及变换器的效率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种基于PWM+双移相控制的三端口储能变换器在不同占空比下回流功率为零的参数优化方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

基于PWM+双移相的三端口储能变换器，该三端口储能变换器包括三个输入/输出端口，端口1蓄电池端口(V_b)、端口2光伏端口(V_p)、端口3负载端口(V_o)，三个端口并联三个滤波电容(C₁～C₃)；八个MOSFET功率开关管(S₁～S₈)组成两个有源全桥；一个变比为n:1高频变压器T连接两个有源全桥；移相电感L为附加电感和变压器漏感之和；电感L₁、L₂连接端口2与端口1构成双向Buck/Boost电路；原边单相全桥中点电压为U_ab，副边单相全桥中点电压为U_cd；电压调节比k＝V_b/nV_P。

基于PWM+双移相的三端口储能变换器在不同占空比下回流功率为零的参数优化方法，包括如下步骤：

(1)分析三端口储能变换器工作模式，绘制变换器在不同占空比工作模式工作原理波形图；

(2)根据在不同占空比工作模式工作原理波形图，建设数学模型求出各时刻电感电流值、回流功率、传输功率；

(3)根据步骤(2)所求得的传输功率表达式，求出变换器最大传输功率，对回流功率、传输功率进行标幺化；